办公照明的现状与发展

2013-08-08解辉

照明工程学报 2013年2期

解辉

(松下电器 (中国)有限公司，北京 100020)

1 引言

舒适感与节能性是现代建筑追求的目标。随着时代的发展和人们环保意识的增强，写字楼作为现代建筑的重要组成部分，已经不再像二十世纪工业文明时代那样，仅仅是工厂的管理附属，仅仅是企业的接待站，仅仅是管理者的门面，而真正成为了文明的创造地，财富的聚集地。众所周知，办公空间是写字楼的主要建筑区域，而办公照明水平的高低直接影响相关办公人员的办公速度和办公质量。近几年来，各类办公建筑鳞次栉比，办公照明的设计水平和相关产品也逐步提升。在本文中，笔者将以自己十多年从事写字楼办公照明设计、产品研发的经验和体会，总结一下目前我国办公照明的现状以及具备前沿代表的新办公照明的发展趋势。

2 第一代办公照明——格栅灯时代

随着上世纪九十年代天花吊顶在写字楼装修设计中广泛应用以来，嵌入式格栅灯具也随之进入了办公照明的视野。我们可将此阶段称之为“格栅灯时代”。众所周知，天花吊顶的设计风格可以更好的将机电、暖通等设备实现隐藏，而与之配套的嵌入式格栅灯具 (图1)在提升办公空间装修档次，提高空间感等方面较传统吊装式控照灯具 (图2)具有明显的优势。

更为重要的是，随着我国绿色照明工程事业的发展，在办公照明的光源电器产品方面，卤粉荧光灯被光效及显色性更高的三基色荧光灯所取代 (表1)，电感镇流器被更加节能的电子镇流器所取代。

图1 嵌入式格栅灯实景Fig.1 Picture of recessed lighting fixture

图2 吊装式控照灯实景Fig.2 Picture of ray-controlled lighting fixture

表1 卤粉荧光灯与三基色荧光灯参数对比Table 1 Comparison of parameters of fluorescent lamp between halogen powder and tri-phosphor

该种嵌入式灯具，特别是铝制格栅灯具成为了九十年代末开始的办公照明主流灯具，同时也是目前我国办公照明设计中，使用比例最高的灯具种类。

3 第二代办公照明—— “省一支”时代

2004年，中华人民共和国建设部颁布了《建筑照明设计标准 (GB50034-2004)》。该照明设计标准，本着贯彻国家的法律、法规和技术经济政策的原则，体现了技术先进、经济合理、使用安全、维护管理方便，实施绿色照明等方面的内容［1］。

特别是该标准中关于照明节能方面的强制性标准— “照明功率密度”相关要求 (表2)对设计领域和应用领域的照明节能起到了非常大的推进作用。

表2 办公空间照明功率密度Table 2 Lighting power density in office space

为了满足该项设计标准，提高光源效率和灯具效率从而提高整体照明系统效能成为我们的重要课题，随之，办公照明进入了一个新的时代，我们称之为“省一支照明”时代。其具体的相关标准和实现方法如下:

3.1 提高光源效率

提高光源光效是提高照明系统能效的源动力。办公照明设计中，多采用双端直管荧光灯产品。在《建筑照明设计标准 (GB50034-2004)》推出的同时，双端荧光灯产品国标《双端荧光灯性能要求(GB/T 10682-2002)及 (GB/T 10682-2010)》中新增了“T8和T5高频荧光灯”类产品。其“高频”的概念不同于以往“工频”的概念，即该类光源产品只能在电子镇流器 (＞20K Hz)条件下使用。由于镇流器输出频率的增加，以及光源产品在填充气体、绕线技术、涂粉工艺等方面的提高使得光源产品的光效较传统三基色光源又提高了10%～20%左右。特别是《双端荧光灯性能要求 (GB/T 10682-2010)》中T8高频45W类型产品的引入，实现了光源的高光效、高光通输出 (表3)，这样就为减少光源数量提供了前提条件。

表3 T8工频36W与T8高频45W参数比较(注:以松下4feet长直管为例)Table 3 Comparison of parameters of T8 lamp between 36W power frequency and 45W high frequency(note:take 4 feet long light tube made by Panasonic as an example)

3.2 提高灯具效率

《建筑照明设计标准 (GB50034-2004)》对灯具相关要求如下:

在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用效率高的灯具，并应符合下述规定:荧光灯灯具的效率不应低于表4所示规定。

表4 荧光灯灯具效率要求Table 4 Efficiency requirements of fluorescent lamp

由表4可知，格栅灯具的灯具效率不应小于60%。那么，如何将灯具效率做的更高呢?首先我们应该了解，格栅灯中格栅片的作用是为了降低眩光。而光源的直接眩光应该是我们降低的重点。而在“第一代办公照明”使用的格栅灯具中我们发现，过多、过密的格栅片是降低灯具效率的主要原因。因此降低直接眩光，同时减少格栅片对灯具效率的影响是新一代格栅灯的发展方向。

目前，松下 (图3)、飞利浦 (图4)、索恩等知名品牌分别推出了新式格栅灯具，该种灯具在满足眩光的前提下，缩小了不必要的格栅片面积，从而提高了整个灯具的灯具效率，达到70%以上。

图3 松下产品实景Fig.3 Picture of production made by Panasonic

图4 飞利浦产品实景Fig.4 Picture of production made by Philips

图5 传统2×36W格栅灯与“省一支”格栅灯比较Fig.5 Comparison figures of lighting fixture between traditional 2 ×36W and series of“save one”

3.3 提高照明系统效能

由上述分析可知，我们之所以将第二代办公照明成为“省一支”时代，实际上是更加关注照明产品的整体效能。由“灯具效能=光源光效×灯具效率”可知，使用T8高频光源和“新型格栅”型灯具能够提升灯具整体效能50%(图5)，实现了第二代照明的“省一支“效果 (图6(a)、(b))。

同时，该种灯具由于与传统灯具尺寸相同，也经常应用于改造过程中。如图7、表5所示为中国航空工业设计院进行部分办公室的改造工程。该工程在原灯位、原尺寸不变的条件下，利用“省一支“灯具实现了节能降耗50%的结果。

图6 办公室实景Fig.6 Pictures of offices

图7 改造前、后现场实测数据Fig.7 Measured data on site before and after reconstruction

表5 改造前、后节能效果比较Table 5 Comparison of energy-saving effects between before and after reconstruction

4 第三代办公照明——系统天花照明时代

第二代办公照明极大的推进了照明节能的发展。但是从装修风格和效果方面没有较大的变化，天花板仍给人以烦乱的感觉。即便是个别灯具本体上增加了风口设备，但空调灯与弱电设备的排布方式从视觉上也是差强人意，见图8。

2010年以来，随着国内外建筑设计单位合作机会的增多，外方建筑设计领域的“三模理论”(模式、模数、模块)越来越多的应用于国内的建筑设计中。“三模”理论的应用，不论是从建筑风格，还是从装修风格都力求做到模块化，以适应现有的灵活多变的现代化办公环境。

“三模理论”在装修方面来讲，与 (300×1200mm，600×600mm，600mm×1200mm)传统标准模数不同，该种流行组合式系统天花结构将天花板作出功能划分，即在同一空间内采用不同规格的天花板进行组合拼装。关键在于，不同的天花板结构承担着不同的作用，可分为装饰区和设备区两个部分，将灯具作为设备区 (带)的载体。这种设计风格即我们所称的第三代办公照明—— “系统天花”照明时代 (图9)。

图8 天花实景Fig.8 Pictures of ceilings

图9 系统天花实景Fig.9 Pictures of combinatorial ceilings

所谓系统天花，是传统组合式天花的一种升级模式，即将灯具、空调、消防、广播等专业设备进行集成化系统安装，形成固定的设备安装模块，其主要优势和特点包括:

(1)在设计阶段，就充分考虑了设备的配置(如空调风口等)，减少了在现场的问题;

(2)追求内装效果“干净”的目标，实现所有设备的全部集成化处理

(3)建筑和设备为复合体，工程管理和工期大大缩短

常见的系统天花形式有两种:设备带式、集成灯具式。

4.1 设备带式系统天花

4.1.1 设备带式系统天花说明

设备带式系统天花，就是将天花板划分出设备带区域和装饰天花区域，整体风格以灯具为主题，以灯具长边为主轴，将空调、消防、照明等各专业设备按照一定规律安装于一个带状区域 (图10)

图10 设备带式系统天花工程实景Fig.10 Pictures of combinatorial ceilings engineering in the mode of equipment belt

图10中为较典型的长型系统天花的布局图。其中该系统以集成模块为基础，灯具采用T8高频1×45W单管高频格栅灯具，将灯具布置于设备带的中间位置，设备带两侧为空调风口，喷淋、消防等设备则安装于灯具间的预留板上，在满足各行业标准要求的前提下，充分做到天花整体的协调整齐。同时在功能区域上区域划分明细，所有设备均安装于设备带处，装饰板区域干净整洁，相关节点图参考见图11。

图11 相关节点图Fig.11 Relevant nodding diagram

4.1.2 其他相关说明

(1)关于设备带的布置方向:考虑到现代办公建筑的建筑节能和使用布局的新要求，在现代办公空间多采取大开间，工位垂直于外立面的原则。因此，为了保证人工照明的均匀性，减少工位人员自身对光线的遮挡，设备带式系统天花灯具宜与外立面向垂直 (图12(a))，同时灯具方向与矿棉板长边方向向垂直，这样既能保证开放各个工位的照明均匀性，同时这样的布置还能体现整个建筑很好的进深感和立体感 (图12(b))。

图12 其它相关说明图Fig.12 Other figures for expression

(2)多采用宽度为300mm的矿棉板，标准长度在1950～2150mm之间 (根据柱距调整)，这样的设计方法可以保证标准柱距下的标准间距，提高美观性和设计速度。同时，垂直向天花板设计根据房间宽度的裁剪，不需要增加主龙骨的数量，可以很好的解决房间边缘特别是异型墙面的收口问题 (图12(c))。

4.2 集成灯具式系统天花

4.2.1 集成灯具式系统天花说明

集成灯具式设计，使集成的理念得到了进一步升华。整个设计依托于照明专业，在灯具本体上预留出足够的空间，施工过程将空调、消防等其它专业设备均安装在灯具本体上，使天花板更加整洁。根据装修风格和空间需要的不同，其主要分为长型集成式系统天花 (图13)和方型集成式系统天花(图14)。

图13 长型集成灯具式系统天花Fig.13 Intergrated long lamp of combinatorial ceiling

图14 方型集成灯具式系统天花Fig.14 Intergrated square lamp of combinatorial ceiling

4.2.2 其他相关说明

(1)长型集成灯具式系统天花:该种天花设计采用1500×750mm模数的隐形龙骨天花板材，它避免了600mm×600mm天花板带来的天花板面积过小，在大空间显得过于凌乱的缺点。在照明设计中，灯具的外观多采用200mm×1500mm的外形尺寸，同样选用高频T8 1×45W荧光光源。该种独立的组合式天花灯具，减少了设备带的材料使用数量，较上述设备带式系统有利于整体成本的降低。

(2)方型集成灯具式系统天花:

该种集成灯具式系统天花为600mm×600mm灯盘 (其中灯具中部182mm×558mm的设备白板为风口或其他机电专业的安装板)，灯具本体为白色(满足与天花板浑然一体的需要)，光源采用高频T8 2×23W荧光光源。在现代办公空间采用横纵间距1800mm的灯间距布置，来实现500lx的照度要求。同时，该种灯间距所提供的设备板数量可以实现风口、探头、信号放大器等机电设备安装于灯具的白板之上的可行性。